Hola Pablo. Está bien la idea de la demostración. Tiene solo un detalle: no se puede aplicar la definición de convergencia de con ese . En la definición de límite el tiene que ser un número real, no puede depender de . Ahí lo que podés usar es que si es convergente, entonces está acotada. Por lo tanto, existe un tal que . Entonces:
Ahora si, podés tomar para usar la definición de convergencia de .
Saludos